隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，對電力的需求量越來越大。而作為連接各種電氣設(shè)備、傳輸和分配電能的電力電纜，已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前，電力電纜所產(chǎn)生的故障在所有供電故障中占了相當(dāng)大的比重。如何快速、準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)位置和判斷出故障類型已成為電力電纜使用和運(yùn)行過程中十分關(guān)鍵的技術(shù)之一。

故障的類型

電力電纜根據(jù)故障性質(zhì)可分為低電阻接地或短路故障、高電阻接地或短路故障、斷線故障、斷線并接地故障和閃絡(luò)性故障。

形成電纜故障的原因分析

現(xiàn)將常見的幾種主要原因歸納如下

1、機(jī)械損傷

機(jī)械損傷引起的電纜故障占電纜事故很大的比例。有些機(jī)械損傷很輕微，當(dāng)時(shí)并沒有造成故障，但在幾個月甚至幾年后損傷部位才發(fā)展成故障。

造成電纜機(jī)械損傷的主要有以下幾種原因

安裝時(shí)損傷：在安裝時(shí)不小心碰傷電纜，機(jī)械牽引力過大而拉傷電纜，或電纜過度彎曲而損傷電纜;

直接受外力損壞：在安裝后電纜路徑上或電纜附近進(jìn)行城建施工，使電纜受到直接的外力損傷;行駛車輛的震動或沖擊性負(fù)荷會造成地下電纜的鉛(鋁)包裂損;

2、絕緣受潮

絕緣受潮后引起故障。造成電纜受潮的主要原因有：因接頭盒或終端盒結(jié)構(gòu)不密封或安裝不良而導(dǎo)致進(jìn)水;電纜制造不良，金屬護(hù)套有小孔或裂縫;金屬護(hù)套因被外物刺傷或腐蝕穿孔;

3、絕緣老化變質(zhì)

電纜絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙在電場作用下產(chǎn)生游離使絕緣下降。當(dāng)絕緣介質(zhì)電離時(shí)，氣隙中產(chǎn)生臭氧、硝酸等化學(xué)生成物，腐蝕絕緣;絕緣中的水分使絕緣纖維產(chǎn)生水解，造成絕緣下降。過熱會引起絕緣老化變質(zhì)。電纜內(nèi)部氣隙產(chǎn)生電游離造成局部過熱，使絕緣碳化。

電纜故障性質(zhì)的診斷

所謂診斷電纜故障的性質(zhì)，就是指確定：故障電阻是高阻還是低阻;是閃絡(luò)還是封閉性故障;是接地、短路、斷線，還是它們的混合;是單相、兩相，還是三相故障。

1、電橋法

將被測電纜終端故障相與非故障相端接，電橋兩臂分別接故障相和非故障相，通過調(diào)節(jié)電阻使得電橋達(dá)到平衡，通過公式計(jì)算出故障點(diǎn)的距離。

2、低壓脈沖反射法

測試時(shí)向電力電纜的故障相注入低壓脈沖。該脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn)即故障點(diǎn)時(shí)，脈沖產(chǎn)生反射回送到測試點(diǎn)由儀器記錄下來，根據(jù)發(fā)射脈沖與反射脈沖的往返時(shí)間差和脈沖在電纜中傳播的波速度，便可計(jì)算出故障點(diǎn)離測試點(diǎn)的距離。

3、脈沖電流法

脈沖電流法是將電纜故障點(diǎn)用高壓擊穿，使用儀器采集并記錄下故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生的電流行波信號，通過分析判斷電流行波信號在測量端和故障點(diǎn)往返一趟的時(shí)間來計(jì)算故障距離。脈沖電流法采用線性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號。

常用的電纜故障定點(diǎn)方法

1、聲測定點(diǎn)法

聲測定點(diǎn)法是電纜故障的主要定點(diǎn)方法，主要用于測量高阻與閃絡(luò)性故障，測量時(shí)使用高壓設(shè)備使故障點(diǎn)擊穿放電，故障間隙放電時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動，傳到地面，便聽到“啪、啪”的聲音，利用這種現(xiàn)象可以十分準(zhǔn)確地對電纜故障進(jìn)行定點(diǎn)，缺點(diǎn)是受外界干擾較大。

2、聲磁法

在向電纜施加沖擊高壓信號使故障點(diǎn)放電時(shí)，會在電纜的外皮與大地形成的回路中感應(yīng)出環(huán)流來，這一環(huán)流在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場，在監(jiān)聽到聲音信號的同時(shí)，接受到脈沖磁場信號，即可判斷該聲音是由故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的，故障點(diǎn)就在附近。

3、音頻感應(yīng)法

音頻感應(yīng)法一般用于探測故障電阻小于10Ω的低阻故障，探測時(shí)，用1 kHz的音頻信號發(fā)生器向待測電纜通音頻電流，發(fā)出電磁波;然后在地面上用探頭沿被測電纜路徑接收電磁場信號，并將之送入放大器進(jìn)行放大。

在電力電纜故障檢測中，應(yīng)認(rèn)真、冷靜的分析故障的類型和性質(zhì)，正確應(yīng)用查找方法和儀器，多積累故障查找經(jīng)驗(yàn)。目前，電力電纜故障檢測的方法中還存在著一些局限性，國內(nèi)外的電力電纜故障診斷儀器和技術(shù)還有一定的差距，隨著科技的進(jìn)步，電力電纜故障診斷技術(shù)正在不斷提高。